Penicillin Fermentation using a Carrier-supported Mycelial Growth

담체에 고정화된 균사체 증식을 이용한 페니실린의 발효

A carrier-supported mycelial growth of Penicillium chrysogenum was applied to penicillin fermentation system. Among various materials tested, celite was found to be most effective for both spore adsorption and bioparticle development. Hyphal growth through pore matrices of the material showed strong anchorages and provided highly stable biofilm growths. When 5-10％ celite was employed, both cell growth and penicillin production were observed to increase significantly comparing to the dispersed filamentous growth. Specific productivity of penicillin, however. was found to be kept almost constant at a value of 1,900 unit/g cell/hr. A semicontinuous fermentation in a fluidized-bed reactor. using the tarrier-supported biofilm growth, was conducted successfully although free mycelia appeared in the late phase of the fermentation made the reactor operation difficult. Control of the size of bioparticles was considered as a major operating factor to maintain the reactor productivity at a desired level.

새로운 페니실린 발효방법으로서, Penicillin chrysogenum의 포자를 담체의 미세구멍 조직에 흡착시킨 후 배양하여 얻은 균사증식담체를 이용하여 페니실린 발효를 시도하였다. 고정화 담체로써는 Celite가 가장 효율적이었으며, 이때 균사는 담체의 내부에서부터 포자가 발아하여 담체의 표면에서 증식하기 때문에 매우 안정된 biofilm growth를 얻을 수 있었다. 프라스크 배양에서 담체의 양을 5-10% 첨가하였을 때 세포의 증식과 페니실린의 생산이 전통적인 dispersed filamentous growth 에 의한 발효방법보다 현저히 증가되었다. 그러나 두 경우 모두 세포의 활성은 1900 unit/mg-cellㆍhr로 일정하였다. 균사증식 담체를 이용하여 유동층 발효조에서 반연속식으로 발효를 진행시킨 결과 페니실린의 연속생산이 가능함을 발견하였다. 그러나 발효조내에서 biofilm growth시 film두께의 조절과 페니실린 생산성을 일정수준으로 오랫동안 유지시킬 수 있는 방법이 앞으로 연구되어야 할 것으로 판단되었다.